CN1078928A - 自吸式超声速环形射流雾化器 - Google Patents
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Abstract
一种超声速环形射流雾化器，由金属熔液喷嘴和
环绕于其外的气腔和气体喷嘴组成，喷嘴为外扩张环
形喷嘴，利用其产生的超声速气流引射加速金属熔液
流，使其雾化破碎。可在较低的气体压力下工作，能
量利用率高，雾化性能好，可连续生产，结构简单，操
作方便，价格低。适用于铝、铅等多种金属粉末的制
造。
Description
本发明属于金属粉末雾化装置，主要用于微细金属粉末的制造。
目前用于生产微细金属粉末的雾化器，多数为自由沉降式下喷雾化器，即金属液流靠自身重力垂直流下，气体射流冲击液柱将其击碎，其存在的主要缺点是当金属液面较低时，气体出口处超压大于液柱静压，雾化气体从导管向上鼓泡，使液流流动不稳定，甚至造成事故。从苏联引进的水平抽吸式雾化器避免了上述缺点，但其气流出口内声速射流能量利用率不高，雾化性能较差。美国麻省理工学院N.T.Grant教授发明的超声波雾化器（US.Patent No4778516），采用了3Mpa左右的雾化气体在喷嘴出口处为具有100KHz超声波的马赫数M＝2.5的超声速环孔或环缝射流，这种雾化器同样受到液面高度的影响，且结构复杂，能量利用率不高。
本发明的目的在于提供一种不受金属液面影响，能量利用率高，雾化性能好的雾化器。
针对已有技术存在的问题，本发明采用水平喷射自吸式结构，雾化器气体喷嘴采用外扩张环形喷嘴，使喷嘴出口气流流速达到超声速。
图1是本发明的结构示意图及实施例图。
图2为图1的A-A面剖图。
下面结合附图对发明的结构和原理加以详细介绍：本发明为一种超声速环形射流雾化器，由金属熔液喷嘴（2）和环绕于其外的气腔（5）和气体喷嘴（3）所构成。气体喷嘴（3）为外扩张环形喷嘴。气体喷嘴（3）可以是采用环缝形结构，也可采用环孔形结构。气体喷嘴（3）的最小截面积为声速喉道，其出口的最大截面积Ae与喉道截面积A＊之比确定气体出口的马赫数Me，最大截面积Ae与喉道截面积A＊之比应满足于1.1≤Ae/A＊≤1.7。本发明的工作原理是压缩气体由进气道（7）进入环形气腔（5），经气体喷嘴（3）形成超声速射流喷出;金属熔液流由入口（6）进入金属熔液喷嘴（2），被气体喷嘴（3）射出的气体射流引射出并击碎使之雾化。根据激波管实验结果表明，当液滴韦伯数We（We= (ρu2d)/(σ) ，ρ，u分别为气体密度和速度，d为滴液直径，σ为液体表面张力）增大到某一临界值后，即发生剥离破碎，能够形成微细的颗粒，韦伯数越大生产的颗粒越细，为提高雾化性能，气体喷嘴（3）的射流平均流向与金属熔液喷嘴（2）轴线之间的夹角α选值范围为5°～20°。采用本发明的雾化器，当气腔（5）内压力P0≥0.2Mpa表压时，就可工作，当P0≥0.4Mpa表压时，即可获得较佳的雾化效果。为提高雾化性能，可采用涡旋管式进气方式，形成环形气流。
本发明的一个实施例采用图1、图2所示结构，采用锥形金属熔液喷嘴（2），利用金属熔液喷嘴（2）的外锥形体与构件（4）构成环形气腔（5）和环缝形气体喷嘴（3），气体喷嘴（3）的喉道面积A＊＝20πmm2，采用涡旋管式进气使气流具有一定的周向转速，加强了气流与液柱的相互作用。金属熔液喷嘴（2）出口直径Φ＝6mm，其轴线与气体喷嘴（3）中轴线之间的夹角α为15°，当气腔（5）内压力选用P0＝0.6Mpa，气体喷嘴（3）的出口马赫数Me＝2.0，使用后可得到≤125μ粉末占70%和≤45μ粉末占20%的铝粉GAI＝4kg/Min。
采用本发明所述的雾化器，在相同的雾化压力P0＝6atm，气体流量Gg＝5m3/M的条件下，产量相等时，与现有的声速喷嘴雾化器相比，细粉率明显高于声速雾化器。如粒度≤125μ的约占70%，而声速雾化器的得率仅在45%左右，小于45μ的得率也明显高于声速雾化器。本发明不仅雾化性能好且结构简单，操作方便，可连续生产，造价低，可适用于铝、铅等多种金属粉末的制造。
Claims (5)
1、一种超声速环形射流雾化器，由金属熔液喷嘴(2)和环绕于其外的气腔(5)和气体喷嘴(3)构成，其特征在于环绕于金属熔液喷嘴(2)之外的气体喷嘴(3)为外扩张喷嘴。
2、根据权利要求1所述的雾化器，其特征在于气体喷嘴（3）的出口最大截面积与喉道截面积之比应满足于1.1≤Ae/A＊≤1.7。
3、根据权利要求1和2所述的雾化器，其特征在于气体喷嘴（3）的射流平均流向与金属熔液喷嘴（2）轴线之间的夹角α选值范围为5°～20°。
4、根据权利要求1和2所述的雾化器，其特征在于气体喷嘴（3）为环缝形喷嘴。
5、根据权利要求1和2所述的雾化器，其特征在于气体喷嘴（3）为环孔形喷嘴。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 92103754 CN1078928A (zh) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 自吸式超声速环形射流雾化器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 92103754 CN1078928A (zh) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 自吸式超声速环形射流雾化器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1078928A true CN1078928A (zh) | 1993-12-01 |
Family
ID=4940418
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 92103754 Pending CN1078928A (zh) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 自吸式超声速环形射流雾化器 |
Country Status (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-05-21 CN CN 92103754 patent/CN1078928A/zh active Pending
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |